オスのマンモスはホルモンの作用で攻撃的になる

動物界には、興味深い求愛や交尾の儀式が本当にたくさんあります。三葉虫が配偶者を獲得するために行う「馬上槍試合」から、キリンの重要なおしっこを嗅ぐ儀式まで、交尾は真剣な行為です。配偶者を獲得するのもまた真剣な行為です。

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科学者たちは初めて、成体のオスのケナガマンモスが「マスト」と呼ばれる現象を経験したという直接的な証拠を発見した。「マスト」はヒンディー語とウルドゥー語で「酔った」という意味の言葉に由来し、成体のゾウのような巨大哺乳類の場合、これは男性ホルモンが急増し、ライバルのオスに対する攻撃性が高まるテストステロンが活発な現象である。

5月3日にネイチャー誌オンライン版に掲載されたこの研究では、ゾウとマンモスの牙の成長層にテストステロン値が記録されている証拠が見つかった。生きている雄のゾウでは、血液と尿の検査でテストステロン値が高いことが確認されたが、絶滅した近縁種のマスト戦闘については、牙の先端の破片や骨格の損傷など、テストステロンを燃料とする戦闘の化石から推測するしかなかった。

この研究では、国際的な研究チームが、永久凍土に保存されたマンモスの牙の中に、毎年繰り返されるテストステロンの急増（基準値の最大10倍）が存在すると報告している。

研究チームは、ボツワナの成体のアフリカゾウ1頭と成体のケナガマンモス2頭の牙を採取した。1頭は3万3000年以上前にシベリアを歩き回っていた雄で、もう1頭はウランゲル島で発見されたおよそ5597歳の雌である。北極海のこの島はかつてシベリア北東部とつながっており、約4000年前までケナガマンモスが生き残っていた最後の場所である。

「この研究は、象牙質がいくつかのホルモンの有用な貯蔵庫であることを確立し、発展途上の古内分泌学の分野におけるさらなる進歩の土台を築くものだ」と、研究の共著者でミシガン大学古生物学博物館の古生物学者マイケル・チャーニー氏は声明で述べた。「動物学や古生物学における幅広い応用に加え、歯のホルモン記録は医学、法医学、考古学の研究にも役立つ可能性がある」

ホルモンは、生理機能と行動の調節を助けるシグナル分子です。雄の脊椎動物のテストステロンは、ステロイド グループのホルモンの一部です。テストステロンは血流全体を循環し、さまざまな組織に蓄積されます。

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著者らによると、彼らの研究結果は、歯に残るステロイドの記録が科学者に数千年も残る可能性のある有意義な生物学的情報を提供できることを示しているという。

「牙は、個体の生涯を通じて形成される象牙質層の成長記録を保存しているため、マンモスの生涯史の側面を再構築するのに特に有望です」と、研究の共著者でミシガン大学古生物学博物館の学芸員であるダニエル・フィッシャー氏は声明で述べた。「マストは現代のゾウのテストステロンの劇的な上昇と関連しているため、牙の成長記録に保存されているホルモンを使用して内分泌生理学の時間的変化を調査する可能性を評価するための出発点となります。」

研究チームはCTスキャンを使い、木の年輪のように牙の奥深くにある年間成長量を探った。現代のゾウや古代のマンモスの牙は細長い上顎の切歯で、テストステロンやその他のステロイドホルモンの痕跡だけが残っている。これらの化合物はすべて、歯の内側部分を構成する石灰化組織である象牙質に取り込まれている。

この研究では、質量分析計を使って牙の象牙質からステロイドを抽出する新しい方法も必要でした。質量分析計は、存在するイオンを質量と電荷で分類して化学物質を特定します。

「私たちは、ヒトの血液と唾液のサンプルを分析するためのステロイド質量分析法を開発し、臨床研究に広く使用してきました。しかし、この技術を『古内分泌学』の探究に使うことになるとは、夢にも思っていませんでした」と、研究の共著者でミシガン大学の内分泌学者リッチ・オーカス氏は声明で述べた。

この研究結果と新しい測定技術は、現代および先史時代の状況における生殖内分泌学、生命史、さらには疾病パターンの調査に対する新たなアプローチをさらに推進するものとなるだろう。